【2019年度中国光学十大进展揭晓[话筒]】
3月20日，“2019年度中国光学十大进展”揭晓，量子秘钥分发、光子芯片、智能激光器、全色激光显示等20项重大光学进展入选（基础研究类与应用研究类各10项）。
中国光学十大进展由中国激光杂志社发起，评选委员会由48位光学与光子学领域的专家组成，综合考虑候选成果的学术价值和应用价值，经过首轮推荐、初评、终评三个环节，最终20项光学成果从110项研究进展中脱颖而出。
2019年度中国光学十大进展分别为（排名不分先后）：
基础研究类：
1. 微腔表面对称性破缺诱导非线性光学
北京大学肖云峰教授和龚旗煌院士领导的研究团队与其合作者，利用超高品质因子回音壁模式光学微腔，极大地增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应，得到的二次谐波转换效率提升了14个数量级。
2. 近场光学旋涡中的光学斯格明子结构
深圳大学杜路平、袁小聪教授与其合作者，在国际上首次揭示了由光的自旋-轨道耦合产生的“光学斯格明子”结构，为微纳尺度的光场调控提供了全新的思路。
3. 首个三维光学拓扑绝缘体
浙江大学陈红胜教授课题组与其合作者，成功研制了首个三维光学拓扑绝缘体，将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系，有望大幅度提高光子在波导中的传输效率。
4.高效稳定非铅卤化物双钙钛矿暖白光
华中科技大学武汉国家光电研究中心的唐江教授团队与其合作者，创新性地对非铅钙钛矿Cs2AgInCl6通过Na+合金化和Bi3+痕量掺杂实现了高效稳定的单基质白光发光，突破了单基质白光荧光粉研究近半个世纪的效率瓶颈，为非铅钙钛矿发光材料的研究指明了一条道路，有希望在绿色照明方面实现产业化应用。
5. 兼具高亮度和高效率的量子点发光二极管
河南大学与其合作者，通过设计合成新型核壳结构量子点，研发了兼具高亮度、高效率和长寿命红绿蓝三基色QLED器件，其中多项性能指标创世界记录，该研究结果有望加速推进QLED在高亮高效显示和照明领域应用的进程。
6.双层三碘化铬中由层间反铁磁诱导的非互易二次谐波
复旦大学吴施伟课题组与其合作者，在二维磁性材料双层三碘化铬（CrI3）中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应，并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。
7. 首次利用台式化高重频飞秒激光器驱动千特斯拉强磁场自组织放大
中科院上海光机所研究人员利用一束飞秒预脉冲激光产生膨胀的高温稠密等离子体半球，然后再利用一束飞秒强激光驱动强流电子束诱导等离子体韦伯不稳定性的增长，实验获得了强度高达千特斯拉(kT)量级、自组织放大的强磁场阵列。研究结果开辟了利用小型化激光装置研究高能量密度物理及实验天体物理的新途径，可以更深入地研究和理解磁场的产生、放大、磁重联及天体现象的本质。
8. 关键量子信息器件——“三高”量子纠缠光源研究
中山大学王雪华教授团队与其合作者，提出一种能克服光子侧向和背向泄漏、并能极大提高光子前向出射的新型微纳“射灯”结构，其单光子理论收集效率在较大的带宽中超过90%、最高可达95%，在国际上率先制备出同时具备“三高”的量子纠缠光子对源。
9. 压缩超快时间光谱成像术创造超快成像新纪录
西安交通大学陈烽教授团队与其合作者，提出了一种全新的“压缩超快时间光谱成像术”（CUST），在帧率、帧数、和精细光谱成像等方面突破了现有超快成像技术的局限。这一研究成果使得长时间、宽光谱的记录飞秒影像成为可能，将推动更多涉及超快过程的极端物理、化学、材料和生物学的研究。
10. 光的波粒二象性的可控量子叠加
南京大学马小松教授课题组设计并实现了非局域的量子延迟选择实验，观测到了光的波动性与粒子性的可控量子叠加。该项工作为未来的量子技术提供了新的控制手段。
应用研究类：
1. 可密集集成和任意路由的模分复用光子芯片
哈尔滨工业大学（深圳）徐科副教授、宋清海教授与其合作者，通过对波导有效折射率的精细调控实现了片上模分复用关键器件的小型化，并完成了三模式复用的高速信号3×112 Gbit/s在片上的任意传输和互连。这为片上多模光学系统的大规模集成解决了模间串扰和损耗问题。
2. 基于拟人算法（HLA）的智能锁模激光器
上海交通大学义理林教授课题组提出了基于拟人算法（HLA）的智能锁模激光器，最快开机自动锁模仅需0.22s，失锁恢复则仅需14.8ms，均大幅刷新了之前的记录。
3. 基于多角度干涉的三维多色活细胞超分辨光学显微镜
浙江大学刘旭教授和匡翠方教授课题组与其合作者，在超时空分辨活细胞成像系统和方法研制方面取得突破，开发出了新型的光学超分辨成像技术——多角度干涉显微镜（MAIM），为微管、内质网、线粒体和细胞膜等亚细胞组织的生物动力学分析提供了有力的研究工具。
4. 无磁光场非互易放大
华东理工大学龚尚庆教授团队与其合作者，将原子热运动导致的多普勒效应和拉曼增益结合，提出了可在自由空间实现光波波段非互易放大的原创性方案，并在实验上进行了验证。这一方案为常温工作、易于调控、小型化可集成的无磁非互易放大器研制提供了新的途径。
5. 大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器
在硅基光子平台上混合集成电光调制材料技术，是目前世界各主要国家正在集中攻关的高价值核心技术，竞争极其激烈。中山大学蔡鑫伦、余思远课题组与其合作者，研制出大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器。所有材料与加工工艺完全依靠国内自主条件，具备完全的自主知识产权。
6. 采用反向外延技术实现晶圆级亚50nm周期的多层膜光栅器件制备
中科院上海微系统与信息技术研究所欧欣教授与其合作者，提出了一种制备大面积超高线密度光栅的新方法，在2英寸晶圆上实现了＞20000线/毫米光栅器件的制备；通过与高效率X射线多层膜相结合，实验角色散性能比现有成熟技术制备的最高线密度光栅（5000线/毫米）高6倍。该技术已经获得三项中国发明专利和一项德国专利的授权，具有完全自主知识产权。
7. 高性能蓝光单模微纳激光
中科院上海光机所张龙研究员领衔的微结构与光物理研究团队发现一种新型全无机钙钛矿RbPbBr3材料，成功实现高性能蓝光单模激光输出，对高性能微纳激光器件、多色激光器及激光显示等的研究具备重要意义。
8. 突破线性界限制的光纤量子密钥分发系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队首先在理论上提出了免相位后选择的双场量子密钥分发协议，有效降低双场类协议的执行复杂度。基于这一协议，郭光灿团队突破了异地孪生光场制备和长距离信道相位补偿两项核心技术，在300km常规光纤信道中，完成了超越线性界限制的高密钥生成率实验系统，为无中继长距离城际量子密钥分发网络迈出了关键的一步。
9. 动态平面光子元件
南京大学胡伟教授、陆延青教授团队与其合作者，通过设计掺入光控手性翻转分子机器的自组装螺旋超结构，实现了工作波段连续可调、共轭相位分布光控变换的平面光子元件，提供了一种动态平面光子元件的实用方案。
10. 基于有机打印微纳激光阵列的全色激光显示
中科院化学所赵永生课题组充分发挥有机材料在溶液加工方面的优势，利用喷墨打印的方式精准构建了红绿蓝微纳激光阵列作为显示面板，首次实现了主动发光平板激光显示，解决了当前激光投影显示无法用于手机、平板、可穿戴设备等领域的问题。
https://t.cn/A6zEIArK
3月20日，“2019年度中国光学十大进展”揭晓，量子秘钥分发、光子芯片、智能激光器、全色激光显示等20项重大光学进展入选（基础研究类与应用研究类各10项）。
中国光学十大进展由中国激光杂志社发起，评选委员会由48位光学与光子学领域的专家组成，综合考虑候选成果的学术价值和应用价值，经过首轮推荐、初评、终评三个环节，最终20项光学成果从110项研究进展中脱颖而出。
2019年度中国光学十大进展分别为（排名不分先后）：
基础研究类：
1. 微腔表面对称性破缺诱导非线性光学
北京大学肖云峰教授和龚旗煌院士领导的研究团队与其合作者，利用超高品质因子回音壁模式光学微腔，极大地增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应，得到的二次谐波转换效率提升了14个数量级。
2. 近场光学旋涡中的光学斯格明子结构
深圳大学杜路平、袁小聪教授与其合作者，在国际上首次揭示了由光的自旋-轨道耦合产生的“光学斯格明子”结构，为微纳尺度的光场调控提供了全新的思路。
3. 首个三维光学拓扑绝缘体
浙江大学陈红胜教授课题组与其合作者，成功研制了首个三维光学拓扑绝缘体，将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系，有望大幅度提高光子在波导中的传输效率。
4.高效稳定非铅卤化物双钙钛矿暖白光
华中科技大学武汉国家光电研究中心的唐江教授团队与其合作者，创新性地对非铅钙钛矿Cs2AgInCl6通过Na+合金化和Bi3+痕量掺杂实现了高效稳定的单基质白光发光，突破了单基质白光荧光粉研究近半个世纪的效率瓶颈，为非铅钙钛矿发光材料的研究指明了一条道路，有希望在绿色照明方面实现产业化应用。
5. 兼具高亮度和高效率的量子点发光二极管
河南大学与其合作者，通过设计合成新型核壳结构量子点，研发了兼具高亮度、高效率和长寿命红绿蓝三基色QLED器件，其中多项性能指标创世界记录，该研究结果有望加速推进QLED在高亮高效显示和照明领域应用的进程。
6.双层三碘化铬中由层间反铁磁诱导的非互易二次谐波
复旦大学吴施伟课题组与其合作者，在二维磁性材料双层三碘化铬（CrI3）中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应，并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。
7. 首次利用台式化高重频飞秒激光器驱动千特斯拉强磁场自组织放大
中科院上海光机所研究人员利用一束飞秒预脉冲激光产生膨胀的高温稠密等离子体半球，然后再利用一束飞秒强激光驱动强流电子束诱导等离子体韦伯不稳定性的增长，实验获得了强度高达千特斯拉(kT)量级、自组织放大的强磁场阵列。研究结果开辟了利用小型化激光装置研究高能量密度物理及实验天体物理的新途径，可以更深入地研究和理解磁场的产生、放大、磁重联及天体现象的本质。
8. 关键量子信息器件——“三高”量子纠缠光源研究
中山大学王雪华教授团队与其合作者，提出一种能克服光子侧向和背向泄漏、并能极大提高光子前向出射的新型微纳“射灯”结构，其单光子理论收集效率在较大的带宽中超过90%、最高可达95%，在国际上率先制备出同时具备“三高”的量子纠缠光子对源。
9. 压缩超快时间光谱成像术创造超快成像新纪录
西安交通大学陈烽教授团队与其合作者，提出了一种全新的“压缩超快时间光谱成像术”（CUST），在帧率、帧数、和精细光谱成像等方面突破了现有超快成像技术的局限。这一研究成果使得长时间、宽光谱的记录飞秒影像成为可能，将推动更多涉及超快过程的极端物理、化学、材料和生物学的研究。
10. 光的波粒二象性的可控量子叠加
南京大学马小松教授课题组设计并实现了非局域的量子延迟选择实验，观测到了光的波动性与粒子性的可控量子叠加。该项工作为未来的量子技术提供了新的控制手段。
应用研究类：
1. 可密集集成和任意路由的模分复用光子芯片
哈尔滨工业大学（深圳）徐科副教授、宋清海教授与其合作者，通过对波导有效折射率的精细调控实现了片上模分复用关键器件的小型化，并完成了三模式复用的高速信号3×112 Gbit/s在片上的任意传输和互连。这为片上多模光学系统的大规模集成解决了模间串扰和损耗问题。
2. 基于拟人算法（HLA）的智能锁模激光器
上海交通大学义理林教授课题组提出了基于拟人算法（HLA）的智能锁模激光器，最快开机自动锁模仅需0.22s，失锁恢复则仅需14.8ms，均大幅刷新了之前的记录。
3. 基于多角度干涉的三维多色活细胞超分辨光学显微镜
浙江大学刘旭教授和匡翠方教授课题组与其合作者，在超时空分辨活细胞成像系统和方法研制方面取得突破，开发出了新型的光学超分辨成像技术——多角度干涉显微镜（MAIM），为微管、内质网、线粒体和细胞膜等亚细胞组织的生物动力学分析提供了有力的研究工具。
4. 无磁光场非互易放大
华东理工大学龚尚庆教授团队与其合作者，将原子热运动导致的多普勒效应和拉曼增益结合，提出了可在自由空间实现光波波段非互易放大的原创性方案，并在实验上进行了验证。这一方案为常温工作、易于调控、小型化可集成的无磁非互易放大器研制提供了新的途径。
5. 大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器
在硅基光子平台上混合集成电光调制材料技术，是目前世界各主要国家正在集中攻关的高价值核心技术，竞争极其激烈。中山大学蔡鑫伦、余思远课题组与其合作者，研制出大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器。所有材料与加工工艺完全依靠国内自主条件，具备完全的自主知识产权。
6. 采用反向外延技术实现晶圆级亚50nm周期的多层膜光栅器件制备
中科院上海微系统与信息技术研究所欧欣教授与其合作者，提出了一种制备大面积超高线密度光栅的新方法，在2英寸晶圆上实现了＞20000线/毫米光栅器件的制备；通过与高效率X射线多层膜相结合，实验角色散性能比现有成熟技术制备的最高线密度光栅（5000线/毫米）高6倍。该技术已经获得三项中国发明专利和一项德国专利的授权，具有完全自主知识产权。
7. 高性能蓝光单模微纳激光
中科院上海光机所张龙研究员领衔的微结构与光物理研究团队发现一种新型全无机钙钛矿RbPbBr3材料，成功实现高性能蓝光单模激光输出，对高性能微纳激光器件、多色激光器及激光显示等的研究具备重要意义。
8. 突破线性界限制的光纤量子密钥分发系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队首先在理论上提出了免相位后选择的双场量子密钥分发协议，有效降低双场类协议的执行复杂度。基于这一协议，郭光灿团队突破了异地孪生光场制备和长距离信道相位补偿两项核心技术，在300km常规光纤信道中，完成了超越线性界限制的高密钥生成率实验系统，为无中继长距离城际量子密钥分发网络迈出了关键的一步。
9. 动态平面光子元件
南京大学胡伟教授、陆延青教授团队与其合作者，通过设计掺入光控手性翻转分子机器的自组装螺旋超结构，实现了工作波段连续可调、共轭相位分布光控变换的平面光子元件，提供了一种动态平面光子元件的实用方案。
10. 基于有机打印微纳激光阵列的全色激光显示
中科院化学所赵永生课题组充分发挥有机材料在溶液加工方面的优势，利用喷墨打印的方式精准构建了红绿蓝微纳激光阵列作为显示面板，首次实现了主动发光平板激光显示，解决了当前激光投影显示无法用于手机、平板、可穿戴设备等领域的问题。
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#科技# 云计算如何实现随用随取
位于山西省阳泉市的云计算中心。新华社记者 杨晨光摄
随着云计算的不断成熟，越来越多的用户尝试用“云”来解决传统线下场景存在的难题；数以万计的中小企业创业者，更是在数字化转型的关口，搭上了发往“云上”的“高速列车”。
从某种意义上，云计算已经成为像水、电一样重要的基础资源。只要到云服务平台注册一个账号，企业和个人用户就可以通过互联网方便快捷地获取所需的IT资源和技术能力，既降低成本，又满足灵活部署、高效率的业务需求。随着数字化、智能化转型深入推进，云计算正扮演着越来越重要的角色。
云计算服务成功扛住全球最大规模流量“洪峰”
今年“双11”购物节，一过零点，各大电商平台即迎来交易高峰。零点刚过1分36秒，天猫平台上成交总额突破100亿元，订单创建峰值更是创下新的世界纪录——1秒钟内有54.4万笔订单同时下单，是2009年第一次“双11”的1360倍。成功扛住全球最大规模流量“洪峰”、支撑各大电商平台“双11”购物盛况的，正是背后的阿里云、腾讯云等各大云计算服务平台。
两个月前，阿里巴巴悄悄完成了浩大的迁徙工程，将数以十万计的物理服务器从线下数据中心迁移到了“云上”。但淘宝、天猫的消费者和商家对这个“给飞机换引擎”的过程毫无感知。
“云计算是一种IT资源和技术能力的共享。在传统模式中，个人开发者和企业需要购买自己的硬件和软件系统，还需要运营和维护。”腾讯公司副总裁、腾讯云总裁邱跃鹏说，有了云计算，用户可以不用去关心机房建设、机器运行维护、数据库等IT资源建设，而可以结合自身需要，灵活地获得对应的云计算整体解决方案。这些解决方案，目前广泛应用在互联网、金融、零售、政务、医疗、教育、文旅、出行、工业、能源等各个行业。
可以说，云计算是IT产业水到渠成的产物：计算量越来越大，数据越来越多、越来越动态、越来越实时，云计算于是应运而生。正因如此，阿里巴巴、腾讯、华为等行业领先企业在满足自身需求后，又将这种软硬件能力提供给有需要的其他企业。
目前，云计算已被广泛应用到各个领域，并发挥了巨大作用。阿里巴巴集团副总裁刘松介绍说，云平台的成本、安全和管理集约优势，可以降低IT架构和系统构建的成本。目前，国内大多数互联网应用构建在云平台上。
云服务可以按需提供弹性的IT服务。用户可以根据自身需要调配IT资源，在保障应用需求的同时节约成本。比如，铁路12306系统就使用阿里云平台支撑春运等购票峰值的IT需求，保障系统在高峰期的稳定运行。
另一方面，云计算也成为城市、政府和各行业数字化转型的基础支撑。当前无论是电商平台，还是网上外卖平台、在线游戏中心、热点网站，或是工业互联网，都离不开云计算。近年来，政府部门开始积极利用云计算技术提升工作效率和服务水平，中国政务服务小程序就是一个典型案例：它接入了各部门、各地方的142万项政务服务指南。用户只需打开微信登录小程序，动动手指即可办理从前需要跨部门、跨地区甚至跨省市事项。它依托的，就是腾讯云计算技术构建的数据共享政务云平台。
“5G+云+人工智能”的组合，产生显著溢出效应
最新的数据显示，2019年全球云上的IT基础设施占比超过了传统数据中心，成为市场主导者。这反映出，“企业上云”已完成从被动到主动的转变。
云计算技术的普及，让人工智能这样需要海量数据和大规模投入的前沿科技不再高不可攀。基于云计算平台使用人工智能，能极大降低成本，为各行各业最大程度应用人工智能技术提供可能。
与此同时，大数据、物联网、人工智能、5G技术的成熟与普及，也加速着云计算的技术演进，并促进云计算市场快速发展。刘松介绍，云平台是大数据、物联网、人工智能、5G这些新的技术应用的基础，随着新技术的普及，对云平台的技术和服务能力必然提出更高的要求，如更大的算力支撑、有力的安全保障。
专家表示，融合是新一代网络信息技术的重要特征。云计算、大数据、物联网、人工智能、5G这些技术只有相互配合，才能真正发挥作用。例如，物联网产生海量数据，5G用来传输和交换，而数据存储与计算需要云平台作为承载，人工智能也需要云平台提供算力和数据支持。其中，“5G+云+人工智能”的组合最具代表性，三者紧密融合，释放出巨大能量，进一步推动“智能制造”“智能网联车”“智慧城市”等产业的发展。
当然，对云计算来说，在与其他新技术融合同时也面对挑战。专家指出，5G最先落地也是用户体验最直接的场景，将是大带宽的应用，所产生的海量连接、规模效应将对云平台造成很大冲击。邱跃鹏认为，只有跨越了规模效应的门槛后，云计算才能更好地把技术创新转化为产品创新，并提供产业升级的整体解决方案。
他说，随着云计算承载的业务规模越来越大，软件和硬件的结合成为刚需，用软硬件一体化技术搭建出更强壮的基础设施平台，会成为云计算发展的重要趋势。
专家指出，作为向数字化、智能化转型的重要基础设施，我国云计算产业已进入发展的关键阶段，需要进一步推动云计算、5G等信息基础设施建设，让云计算服务的门槛越来越低，真正可以像水和电一样去使用。
云平台安全性已有相当保障，但仍面临挑战
今年10月发布的《中国云计算产业发展与应用白皮书》（下称《白皮书》）预测，到2023年我国政府和企业上云率将超过60%。《白皮书》同时指出，影响云计算产业发展和应用的最普遍、最核心的制约因素，就是云计算的安全性和数据私密性保护。云上数据安全已成为业务数字化、智能化升级的关键风险点。
“云计算的每一次发展与扩大，都是对云安全的一次压力与挑战。”刘松说，大量的企业虽然上云了，但对安全的理解以及准备仍然不足。云计算安全也已不再是单点安全，而是与全球产业链各个环节息息相关，原始的安全架构与能力已无法抵御全球化的网络安全威胁。
专家指出，在业内，云安全发展水平目前落后于云计算发展约4年，尽管云平台的安全性已有相当保障，但仍存在不少挑战。
由于云平台接入了大量网络应用和企业服务，一旦出现故障，影响范围甚广，会导致众多网站无法访问、手机APP不能使用。随着企业上云和数字化转型升级的不断深化，数据泄露已发展成为全球最常见的安全问题。根据相关安全机构统计，仅2019年上半年，全球范围内就发生了3813起数据泄露事件，被公开数据为41亿条，其中8起安全事件就导致了32亿条的数据泄露。
腾讯安全云鼎实验室负责人董志强介绍说，除了数据安全，云安全还面临网络黑产不法团伙的侵入。随着越来越多的企业上云，瞄准云上的企业发动攻击的犯罪团伙也越来越多。与以往的单兵作战不同，网络黑产团伙日益公司化、链条化和智能化，“羊毛党”“黄牛党”“拒绝服务攻击”“流量劫持”等对整个云计算产业发展造成了巨大威胁。因此，为进一步提升云平台的安全性能，腾讯也联合相关机构举办基于真实云环境的安全挑战赛，在真实环境中进行攻防研究。
“云计算的大规模应用，对安全能力的要求一定会成倍增长。但同时也可以看到，云计算、智能化给安全带来了新的契机，也会让更多企业感受到云原生安全带来的利好。”刘松说。相比于传统的修补式的IT安全，云安全其实更具优势，是目前最有可能实现原生安全即“内嵌”安全的。这种原生安全，不会随着云计算规模的扩大风险更高，规模的扩大反而有助于降低云安全的部署成本。
邱跃鹏认为，为了早日实现“原生安全”的目标，将安全真正“内嵌”到云服务当中，云服务商应该加快对云安全前沿技术和基础安全的研究，保障云平台和平台上用户的安全。上云的企业也需要认识到云的原生安全能力的价值，加强网络安全意识，推动自身安全架构的进化。
专家指出，对云计算来说，最核心的安全是基础设施的安全。从国家安全、产业健康可持续发展的角度来看，自主可控的核心技术研发成为我国云计算产业发展必须要解决的问题。要鼓励龙头企业和研究机构开放平台资源，带动产业链上核心芯片、基础软件、应用软件、关键设备、大数据平台等关键环节的发展，坚持自主可控前提下的市场化发展。
（记者 余建斌）
位于山西省阳泉市的云计算中心。新华社记者 杨晨光摄
随着云计算的不断成熟，越来越多的用户尝试用“云”来解决传统线下场景存在的难题；数以万计的中小企业创业者，更是在数字化转型的关口，搭上了发往“云上”的“高速列车”。
从某种意义上，云计算已经成为像水、电一样重要的基础资源。只要到云服务平台注册一个账号，企业和个人用户就可以通过互联网方便快捷地获取所需的IT资源和技术能力，既降低成本，又满足灵活部署、高效率的业务需求。随着数字化、智能化转型深入推进，云计算正扮演着越来越重要的角色。
云计算服务成功扛住全球最大规模流量“洪峰”
今年“双11”购物节，一过零点，各大电商平台即迎来交易高峰。零点刚过1分36秒，天猫平台上成交总额突破100亿元，订单创建峰值更是创下新的世界纪录——1秒钟内有54.4万笔订单同时下单，是2009年第一次“双11”的1360倍。成功扛住全球最大规模流量“洪峰”、支撑各大电商平台“双11”购物盛况的，正是背后的阿里云、腾讯云等各大云计算服务平台。
两个月前，阿里巴巴悄悄完成了浩大的迁徙工程，将数以十万计的物理服务器从线下数据中心迁移到了“云上”。但淘宝、天猫的消费者和商家对这个“给飞机换引擎”的过程毫无感知。
“云计算是一种IT资源和技术能力的共享。在传统模式中，个人开发者和企业需要购买自己的硬件和软件系统，还需要运营和维护。”腾讯公司副总裁、腾讯云总裁邱跃鹏说，有了云计算，用户可以不用去关心机房建设、机器运行维护、数据库等IT资源建设，而可以结合自身需要，灵活地获得对应的云计算整体解决方案。这些解决方案，目前广泛应用在互联网、金融、零售、政务、医疗、教育、文旅、出行、工业、能源等各个行业。
可以说，云计算是IT产业水到渠成的产物：计算量越来越大，数据越来越多、越来越动态、越来越实时，云计算于是应运而生。正因如此，阿里巴巴、腾讯、华为等行业领先企业在满足自身需求后，又将这种软硬件能力提供给有需要的其他企业。
目前，云计算已被广泛应用到各个领域，并发挥了巨大作用。阿里巴巴集团副总裁刘松介绍说，云平台的成本、安全和管理集约优势，可以降低IT架构和系统构建的成本。目前，国内大多数互联网应用构建在云平台上。
云服务可以按需提供弹性的IT服务。用户可以根据自身需要调配IT资源，在保障应用需求的同时节约成本。比如，铁路12306系统就使用阿里云平台支撑春运等购票峰值的IT需求，保障系统在高峰期的稳定运行。
另一方面，云计算也成为城市、政府和各行业数字化转型的基础支撑。当前无论是电商平台，还是网上外卖平台、在线游戏中心、热点网站，或是工业互联网，都离不开云计算。近年来，政府部门开始积极利用云计算技术提升工作效率和服务水平，中国政务服务小程序就是一个典型案例：它接入了各部门、各地方的142万项政务服务指南。用户只需打开微信登录小程序，动动手指即可办理从前需要跨部门、跨地区甚至跨省市事项。它依托的，就是腾讯云计算技术构建的数据共享政务云平台。
“5G+云+人工智能”的组合，产生显著溢出效应
最新的数据显示，2019年全球云上的IT基础设施占比超过了传统数据中心，成为市场主导者。这反映出，“企业上云”已完成从被动到主动的转变。
云计算技术的普及，让人工智能这样需要海量数据和大规模投入的前沿科技不再高不可攀。基于云计算平台使用人工智能，能极大降低成本，为各行各业最大程度应用人工智能技术提供可能。
与此同时，大数据、物联网、人工智能、5G技术的成熟与普及，也加速着云计算的技术演进，并促进云计算市场快速发展。刘松介绍，云平台是大数据、物联网、人工智能、5G这些新的技术应用的基础，随着新技术的普及，对云平台的技术和服务能力必然提出更高的要求，如更大的算力支撑、有力的安全保障。
专家表示，融合是新一代网络信息技术的重要特征。云计算、大数据、物联网、人工智能、5G这些技术只有相互配合，才能真正发挥作用。例如，物联网产生海量数据，5G用来传输和交换，而数据存储与计算需要云平台作为承载，人工智能也需要云平台提供算力和数据支持。其中，“5G+云+人工智能”的组合最具代表性，三者紧密融合，释放出巨大能量，进一步推动“智能制造”“智能网联车”“智慧城市”等产业的发展。
当然，对云计算来说，在与其他新技术融合同时也面对挑战。专家指出，5G最先落地也是用户体验最直接的场景，将是大带宽的应用，所产生的海量连接、规模效应将对云平台造成很大冲击。邱跃鹏认为，只有跨越了规模效应的门槛后，云计算才能更好地把技术创新转化为产品创新，并提供产业升级的整体解决方案。
他说，随着云计算承载的业务规模越来越大，软件和硬件的结合成为刚需，用软硬件一体化技术搭建出更强壮的基础设施平台，会成为云计算发展的重要趋势。
专家指出，作为向数字化、智能化转型的重要基础设施，我国云计算产业已进入发展的关键阶段，需要进一步推动云计算、5G等信息基础设施建设，让云计算服务的门槛越来越低，真正可以像水和电一样去使用。
云平台安全性已有相当保障，但仍面临挑战
今年10月发布的《中国云计算产业发展与应用白皮书》（下称《白皮书》）预测，到2023年我国政府和企业上云率将超过60%。《白皮书》同时指出，影响云计算产业发展和应用的最普遍、最核心的制约因素，就是云计算的安全性和数据私密性保护。云上数据安全已成为业务数字化、智能化升级的关键风险点。
“云计算的每一次发展与扩大，都是对云安全的一次压力与挑战。”刘松说，大量的企业虽然上云了，但对安全的理解以及准备仍然不足。云计算安全也已不再是单点安全，而是与全球产业链各个环节息息相关，原始的安全架构与能力已无法抵御全球化的网络安全威胁。
专家指出，在业内，云安全发展水平目前落后于云计算发展约4年，尽管云平台的安全性已有相当保障，但仍存在不少挑战。
由于云平台接入了大量网络应用和企业服务，一旦出现故障，影响范围甚广，会导致众多网站无法访问、手机APP不能使用。随着企业上云和数字化转型升级的不断深化，数据泄露已发展成为全球最常见的安全问题。根据相关安全机构统计，仅2019年上半年，全球范围内就发生了3813起数据泄露事件，被公开数据为41亿条，其中8起安全事件就导致了32亿条的数据泄露。
腾讯安全云鼎实验室负责人董志强介绍说，除了数据安全，云安全还面临网络黑产不法团伙的侵入。随着越来越多的企业上云，瞄准云上的企业发动攻击的犯罪团伙也越来越多。与以往的单兵作战不同，网络黑产团伙日益公司化、链条化和智能化，“羊毛党”“黄牛党”“拒绝服务攻击”“流量劫持”等对整个云计算产业发展造成了巨大威胁。因此，为进一步提升云平台的安全性能，腾讯也联合相关机构举办基于真实云环境的安全挑战赛，在真实环境中进行攻防研究。
“云计算的大规模应用，对安全能力的要求一定会成倍增长。但同时也可以看到，云计算、智能化给安全带来了新的契机，也会让更多企业感受到云原生安全带来的利好。”刘松说。相比于传统的修补式的IT安全，云安全其实更具优势，是目前最有可能实现原生安全即“内嵌”安全的。这种原生安全，不会随着云计算规模的扩大风险更高，规模的扩大反而有助于降低云安全的部署成本。
邱跃鹏认为，为了早日实现“原生安全”的目标，将安全真正“内嵌”到云服务当中，云服务商应该加快对云安全前沿技术和基础安全的研究，保障云平台和平台上用户的安全。上云的企业也需要认识到云的原生安全能力的价值，加强网络安全意识，推动自身安全架构的进化。
专家指出，对云计算来说，最核心的安全是基础设施的安全。从国家安全、产业健康可持续发展的角度来看，自主可控的核心技术研发成为我国云计算产业发展必须要解决的问题。要鼓励龙头企业和研究机构开放平台资源，带动产业链上核心芯片、基础软件、应用软件、关键设备、大数据平台等关键环节的发展，坚持自主可控前提下的市场化发展。
（记者 余建斌）
充电10分钟，补充续航320公里！宾州州立大学团队研发速热快充技术
从电动汽车发展起始，“里程焦虑”就一直是困扰其发展的瓶颈，虽然目前在中国新能源汽车市场所售部分纯电动汽车标榜续航里程已超过400公里甚至突破500公里，但在综合使用或长途驾驶中，续航里程依旧很难达标，充电难、充电慢更是限制了新能源汽车驶入“快车道”的速度。
但针对充电慢等难题，最近两年或将被完全破解。近日，美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳教授带领团队在动力电池快速充电领域取得重大进展，该团队提出一种名为速热快充法的快充技术。据悉，该快充技术成功实现了高比能动力电池的10分钟极速充电，同时使电池拥有超过2500个循环的超长寿命。
这种极速充电技术可在10分钟内，为电动汽车补充超过320公里的续航电量。当下，包括中国在内的世界各国都在积极部署超高功率，例如欧洲曾发布过一款350kw的DC快充设备，但截至目前车用电池还无法承受如此高效率的快充，为此奥迪曾表示，在推出e-tron GT高性能版车型后，才会支持此类快充设备。
的确，当前所有车用锂电池在高功率充电下均无法避免析锂现象的发生，这极大缩短了电池寿命并可能造成安全隐患。据资料显示，目前提升电池快充能力的主流手段是电池材料改性，如提升电解液电导率、增加石墨材料比表面积等，但这些手段效果不佳且以牺牲电池在正常工作条件下的寿命和安全性为代价。
速热快充法或将有效解决这些难题。据王朝阳表示，该快充技术一方面将电池快速预热至60°C后进行充电，温度的升高可以显著加快电池内部的传输过程和反应速率，从而避免析锂。另一方面，电池仅在快速预热和近10分钟极速充电过程中处于60°C高温状态，其它时间都处于常温状态，这可有效抑制高温对电池材料造成的老化。
在实验中，王朝阳团队使用10.5A能源密度在210Wh/kg的软电池报进行测试。结果显示，采用速热快充法的电池在2500个极速充电循环后仍具有92％可用容量，电池热衰减率极低。同时，速热快充法将充电过程中电池的冷却需求减少至1/12，显著降低了对电池热管理系统的要求。
和许多实验室研发的技术不同，速热快充技术基于现有电池开发，均采用工业级量产化电池材料，可迅速实现商业化。
此前这位化学工程教授、材料科学与工程教授就研发出自行加热电池，可在零下42ºC快速充电15分钟。据王朝阳此前介绍，这种电池的独特之处在于它可自行加热并自动转换到充电模式。此外，无需改变已安装好的充电站，控制加热和充电都仅需在电池内部发生，和充电桩无关。这种可以随时随地充电的方式可令汽车制造商在车辆上配备更轻、更安全的小型电池。
车企押注快充技术
在快速充电技术逐步成熟的当下，各大新能源车企也都在探索快充的可能性。九天前，北汽新能源曾公开展示其研发的“超级快充”技术。根据现场展示，一辆北汽新能源EX3使用超充五分钟后，续航里程增加了大约150公里。充电时，EX3充电电流大于260A，充电电压超过600V的大功率充电，充电功率达150kW。
除北汽新能源外，更多海外车企也在研发相对成熟的超级充电系统，例如特斯拉。自2012年特斯拉首次推出快速充电桩至今已有7年历史，在2019上半年，这家电动汽车头部企业正式投入V3超级充电桩。据悉，这套充电系统最高可在250kW的功率下执行充电工作。以Model 3为例，一台V3超级充电桩可在5分钟内为车辆补充约120km的续航电量，相比目前半小时补充 270 公里续航里程的充电效率要成倍提升。同时，特斯拉也拥有一套名为On-Route Battery Warmup电池预加热技术，和速热快充技术原理颇为相似。
不过特斯拉V3超级充电桩数量寥寥无几，也仅针对单一品牌车型。
特斯拉在超充领域走在前端，但保时捷或许比它更为激进。据悉，保时捷为其首款电动汽车Taycan独家研发了800V高压快充技术，充电功率可达450kW。在超充领域，蔚来、小鹏汽车等造车新势力也均有涉足，截止目前前者充电功率约在105kW，后者则可达120kW。
短期普及难度大
不过超级充电虽好，但普及却存在难度。据了解，目前充电桩运营排名前三的企业特来电、星星充电、国家电网推出的充电桩最高充电功率都在120kW（240A／500V）上下，在提高充电电压和电流之后，超级快充所使用的充电接口和现有的快充接口完全不同，普通快充标准将面临不再适应乃至作废的情况。
在目前中国新能源汽车所售车型中，绝大多数纯电动车型都无法使用超级快充技术，只有在设计之初就考虑到需要超级快充的高端车型，才能满足要求享受极速充电。据悉，想要使用超级充电，除了充电桩和接口需达标外，普通车辆要对三电系统的绝缘等级、冷却系统、电压等级进行全面升级，这会给车企和消费者双方带来压力。
在此前发布的《电动汽车大功率充电技术与标准预研主题报告》就有指出：发展大功率充电技术是一项系统工程，需要车企、电池企业、充电设施企业以及电网等各行业共同努力、协调发展。
在全球大力推广大功率充电技术之时，现有电动汽车也并不会被迅速淘汰。以中国为例，我国大功率充电技术的目标是实现10－15分钟充满80％，逐渐实现900kW功率，实现更快速度的能量补充。在未来很长时间内，大功率充电技术将和现有充电技术长期并存，超级快充短期普及难度较大。
汽车质量家：www.autoqa.cn
上海沐睿科技服务有限公司是一家创新型的汽车工程技术服务公司，具备Reach、VOC、ELV环保法规评估一站式解决方案，为客户提供从初步想法到最终产品的全程支持，包括：项目的确定、设计、开发，直到材料、组件和系统的测试。此外，还包括项目管理和人员调配等服务。近十年来，整合汽车行业咨询，从车身、底盘、电子电器、智能化、动力系统、内外饰、环保法规等多方面纵向数据积累，并成功通过以品质创新，加强技术合作，孵化多家二方及三方实验室能力提升，与学术界和政府多方面协作的创新中心，促进自主创新和开放合作。
从电动汽车发展起始，“里程焦虑”就一直是困扰其发展的瓶颈，虽然目前在中国新能源汽车市场所售部分纯电动汽车标榜续航里程已超过400公里甚至突破500公里，但在综合使用或长途驾驶中，续航里程依旧很难达标，充电难、充电慢更是限制了新能源汽车驶入“快车道”的速度。
但针对充电慢等难题，最近两年或将被完全破解。近日，美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳教授带领团队在动力电池快速充电领域取得重大进展，该团队提出一种名为速热快充法的快充技术。据悉，该快充技术成功实现了高比能动力电池的10分钟极速充电，同时使电池拥有超过2500个循环的超长寿命。
这种极速充电技术可在10分钟内，为电动汽车补充超过320公里的续航电量。当下，包括中国在内的世界各国都在积极部署超高功率，例如欧洲曾发布过一款350kw的DC快充设备，但截至目前车用电池还无法承受如此高效率的快充，为此奥迪曾表示，在推出e-tron GT高性能版车型后，才会支持此类快充设备。
的确，当前所有车用锂电池在高功率充电下均无法避免析锂现象的发生，这极大缩短了电池寿命并可能造成安全隐患。据资料显示，目前提升电池快充能力的主流手段是电池材料改性，如提升电解液电导率、增加石墨材料比表面积等，但这些手段效果不佳且以牺牲电池在正常工作条件下的寿命和安全性为代价。
速热快充法或将有效解决这些难题。据王朝阳表示，该快充技术一方面将电池快速预热至60°C后进行充电，温度的升高可以显著加快电池内部的传输过程和反应速率，从而避免析锂。另一方面，电池仅在快速预热和近10分钟极速充电过程中处于60°C高温状态，其它时间都处于常温状态，这可有效抑制高温对电池材料造成的老化。
在实验中，王朝阳团队使用10.5A能源密度在210Wh/kg的软电池报进行测试。结果显示，采用速热快充法的电池在2500个极速充电循环后仍具有92％可用容量，电池热衰减率极低。同时，速热快充法将充电过程中电池的冷却需求减少至1/12，显著降低了对电池热管理系统的要求。
和许多实验室研发的技术不同，速热快充技术基于现有电池开发，均采用工业级量产化电池材料，可迅速实现商业化。
此前这位化学工程教授、材料科学与工程教授就研发出自行加热电池，可在零下42ºC快速充电15分钟。据王朝阳此前介绍，这种电池的独特之处在于它可自行加热并自动转换到充电模式。此外，无需改变已安装好的充电站，控制加热和充电都仅需在电池内部发生，和充电桩无关。这种可以随时随地充电的方式可令汽车制造商在车辆上配备更轻、更安全的小型电池。
车企押注快充技术
在快速充电技术逐步成熟的当下，各大新能源车企也都在探索快充的可能性。九天前，北汽新能源曾公开展示其研发的“超级快充”技术。根据现场展示，一辆北汽新能源EX3使用超充五分钟后，续航里程增加了大约150公里。充电时，EX3充电电流大于260A，充电电压超过600V的大功率充电，充电功率达150kW。
除北汽新能源外，更多海外车企也在研发相对成熟的超级充电系统，例如特斯拉。自2012年特斯拉首次推出快速充电桩至今已有7年历史，在2019上半年，这家电动汽车头部企业正式投入V3超级充电桩。据悉，这套充电系统最高可在250kW的功率下执行充电工作。以Model 3为例，一台V3超级充电桩可在5分钟内为车辆补充约120km的续航电量，相比目前半小时补充 270 公里续航里程的充电效率要成倍提升。同时，特斯拉也拥有一套名为On-Route Battery Warmup电池预加热技术，和速热快充技术原理颇为相似。
不过特斯拉V3超级充电桩数量寥寥无几，也仅针对单一品牌车型。
特斯拉在超充领域走在前端，但保时捷或许比它更为激进。据悉，保时捷为其首款电动汽车Taycan独家研发了800V高压快充技术，充电功率可达450kW。在超充领域，蔚来、小鹏汽车等造车新势力也均有涉足，截止目前前者充电功率约在105kW，后者则可达120kW。
短期普及难度大
不过超级充电虽好，但普及却存在难度。据了解，目前充电桩运营排名前三的企业特来电、星星充电、国家电网推出的充电桩最高充电功率都在120kW（240A／500V）上下，在提高充电电压和电流之后，超级快充所使用的充电接口和现有的快充接口完全不同，普通快充标准将面临不再适应乃至作废的情况。
在目前中国新能源汽车所售车型中，绝大多数纯电动车型都无法使用超级快充技术，只有在设计之初就考虑到需要超级快充的高端车型，才能满足要求享受极速充电。据悉，想要使用超级充电，除了充电桩和接口需达标外，普通车辆要对三电系统的绝缘等级、冷却系统、电压等级进行全面升级，这会给车企和消费者双方带来压力。
在此前发布的《电动汽车大功率充电技术与标准预研主题报告》就有指出：发展大功率充电技术是一项系统工程，需要车企、电池企业、充电设施企业以及电网等各行业共同努力、协调发展。
在全球大力推广大功率充电技术之时，现有电动汽车也并不会被迅速淘汰。以中国为例，我国大功率充电技术的目标是实现10－15分钟充满80％，逐渐实现900kW功率，实现更快速度的能量补充。在未来很长时间内，大功率充电技术将和现有充电技术长期并存，超级快充短期普及难度较大。
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